Modelo de cortante para edificios resistentes a los sismos.
Un modelo de cortante se define como una estructura en la cual las rotaciones de una sección horizontal, al nivel de cada piso, no existen. Con esta suposición, la estructura tendrá muchas de las características de una viga en voladizo deformada únicamente por acción de fuerzas cortantes. Además se supone que las masas de la estructura están concentradas en los niveles de piso, las vigas de techo son infinitamente rígidas comparadas con las columnas, y la deformación de la estructura es independiente de las fuerzas axiales en las columnas.
De esta manera un edificio de tres pisos, por ejemplo, tendrá tres grados de libertad, para una acción sísmica en una dirección horizontal determinada. No obstante, en la literatura sobre el tema se cuenta con métodos para evaluar las rigideces de entrepiso tomando en cuenta la flexibilidad de las vigas; las propuestas por Wilbur y Biggs (EEUU) y Muto (Japón) son ejemplos de ello. En la Figura se presenta un esquema representativo de un modelo de una estructura de tres pisos.
Se puede tratar el modelo como una columna simple, con masas concentradas al nivel de cada piso, entendiendo que las masas concentradas admiten solamente traslaciones horizontales. La rigidez de un entrepiso, entre dos masas consecutivas, representa la fuerza cortante requerida para producir un desplazamiento unitario relativo entre dos pisos adyacentes. En la Figura se muestran los diagramas de cuerpo libre con los que se obtienen las ecuaciones de movimiento para este modelo. Gracias a Raul Estevan Bencosme por enviarnos este material para ser publicado en ARQHYS.com como modo de colaboración.
